Застосування антимоната натрію як замінника триоксиду сурми в ретельних речовинах волокна: технічні принципи та переваги та аналіз недоліків
-
Вступ
Зі збільшенням глобальних вимог до екологічної доброзичливості та безпеки матеріалів полум'я, волокна та текстильна промисловість терміново потребують вивчення альтернатив традиційним полум'ям. Триоксид сурми (SB₂O₃), як основний синергіст систем галогенного полум'я, давно домінував на ринку. Тим не менш, його потенційна токсичність, обробка небезпек пилу та екологічні суперечки спонукали галузь шукати кращі рішення. Завдяки експортному контролю в Китаї щодо сурми сполук, триоксид сурми не вистачає на міжнародному ринку, а антимонат натрію (NASBO₃) привертав увагу завдяки своїм унікальним хімічним властивостям та функціям заміни. Технічна команда Urbanmines Tech. ТОВ у поєднанні з фактичним досвідом використання та випадками заміни антимоната натрію зібрало цю статтю з технічної точки зору, обговореної з обізнаними людьми в галузі, доцільність антимоната натрію, що замінює SB₂O₃, проаналізувала свої принципи та недоліки.
-
I. Порівняння механізмів полум'я: синергетичний ефект антимоніту натрію та сурми тріоксиду
1. Полум'яний механізм традиційного SB2O2
SB2O2 повинен працювати синергетично з галогенним полум'ям (наприклад, сполуками з брому). Під час процесу згоряння вони реагують на утворення летючих галогенідів сурми (SBX2), які гальмують горіння через такі шляхи:
Газовий фазовий полум'я відсталий: SBX₃ фіксує вільні радикали (· H, · OH) і перериває ланцюгову реакцію;
Конденсована фаза полум'я: сприяє утворенню вуглецевого шару для ізоляції кисню та тепла.
2. Полум'яні властивості антимоната натрію
Хімічна структура антимоната натрію (Na⁺ та Sbo₃⁻) надає йому подвійну функцію:
Висока температура: розкладається для генерування SB₂O₃ та Na₂o при 300–500 ° C, а вивільнена SB₂O₃ продовжує співпрацювати з галогенами для полум'я;
Ефект лужної регуляції: Na₂o може нейтралізувати кислі гази (наприклад, HCL), що утворюються шляхом згоряння та зниження корозійності диму.
Основні технічні моменти: сутмаї натрію вивільняє активні види сурми шляхом декомпозиції, досягаючи ефекту полум'я, еквівалентний SB2O₃, зменшуючи ризик впливу пилу під час переробки.
-
Ii. Аналіз переваг антимонатної заміни натрію
1. Поліпшене середовище та безпека
Низька небезпека пилу: антимонат натрію знаходиться в зернистій або мікросферній структурі, і під час переробки нелегко виробляти інгаляційний пил;
Менша суперечливість токсичності: Порівняно з SB2O2 (перерахована як речовина потенційного занепокоєння з боку ЄС охоплення), антимонат натрію має менші дані про екотоксичність і ще не суворо регулюється.
2. Оптимізація продуктивності обробки
Посилена дисперсність: іони натрію збільшують полярність, що полегшує рівномірно розійтись у полімерній матриці;
Відповідність термічної стійкості: температура розкладання відповідає температурі обробки (200–300 ° C) звичайних волокон (таких як поліестер та нейлон), щоб уникнути передчасної недостатності.
3. Багатофункціональна синергія
Функція придушення диму: Na₂O нейтралізує кислі гази та знижує токсичність диму (значення LOI може бути збільшене на 2–3%);
Анти-крапка: При складі неорганічних наповнювачів (наприклад, нано-глини) структура шару вуглецю стає щільнішою.
Iii. Потенційні проблеми у застосуванні антимоната натрію
1. Залишок між вартістю та використанням
Висока вартість сировини: Процес синтезу антимоната натрію складний, а ціна приблизно в 1,2–1,5 рази більше, ніж SB₂O₃;
Низький ефективний вміст сурми: при такому ж рівня спалаху, кількість додавання повинна збільшуватися на 20-30% (оскільки натрієвий елемент розбавляє концентрацію сурми). Однак Urbanmines Tech. ТОВ, завдяки своїм унікальним науково -дослідним перевагам, може оптимізувати виробничі витрати на антимонат натрію, щоб бути нижчими, ніж сурма -тріоксид, і швидко займає значну частину глобальної частки ринку за півроку.
2. Питання технічної сумісності
Чутливість рН: лужний Na₂o може впливати на стабільність розплаву деяких смол (таких як ПЕТ);
Контроль відтінків: залишок натрію при високих температурах може спричинити незначне пожовтіння волокна, що вимагає додавання барвників.
3. Довгострокову надійність потрібно перевірити
Різниця в стійкості до погоди: Міграція іонів натрію в спекотних та вологому середовищі може впливати на міцність полум'я;
Проблеми з переробки: Хімічний процес переробки для надання натрію, що містить волокна, що містить полум'я, необхідно переробляти.
-
Iv. Рекомендації щодо сценаріїв
Натрійбільше підходить для таких полів:
1. Текстиль з високою доданою вартістю: наприклад, уніформи, що бореться з вогнем та авіаційні інтер'єри, які мають суворі вимоги щодо придушення диму та низької токсичності;
2. Система покриття на водній основі: скористатися її дисперсністю для заміни підвіски SB₂O₃;
3. Композитна формула полум'я: ускладнюється з фосфором-нітрогеном полум'ям для зменшення галогенної залежності.
-
V. Майбутні напрямки досліджень
1. Наномодифікація: підвищення ефективності полум'я, контролюючи розмір частинок (<100 нм);
2. Композит на основі біо-носія: у поєднанні з целюлозою або хітозаном для розвитку зелених волокон полум'я;
3. Оцінка життєвого циклу (LCA): кількісно оцінити екологічні переваги всього галузевого ланцюга.
-
Висновок
Як потенційна заміна триоксиду сурми, антимонат натрію демонструє унікальну цінність з точки зору екологічної доброзичливості та функціональної інтеграції, але його вартість та технічна адаптованість все ще потрібно покращити. Завдяки суворішим нормам та оптимізації процесів, очікується, що антимонат натрію стане важливим варіантом для наступного покоління волоконних вогнищ, що сприяють розвитку галузі до високої ефективності та низької токсичності.
-
Ключові слова: антимонат натрію, триоксид сурми, вогнища полум'я, обробка волокна, ефективність придушення диму